Введение

В системе машин комплексной механизации сельскохозяйственного производства тракторы, автомобили и комбайны — мобильные энергетические и транспортные средства, выполняют практически все виды механизированных работ.

Тракторы предназначены для передачи поступательного, вращательного движения и гидравлического потока к сельскохозяйственным, мелиоративным, дорожно-строительным и другим машинам и орудиям.

Зерноуборочный комбайн выполняет самые главные полевые операции — кошение и обмолот зерновой массы.

Автомобили как транспортные средства предназначены для перевозки грузов и специального оборудования, а также пассажиров по дорогам всех категорий и вне дорог.

Современные конструкции тракторов и автомобилей — это результат работы нескольких поколений талантливых изобретателей, инженеров и ученых.

Устройство и принципы взаимодействия механизмов и систем мобильных машин изучается на примерах типовых конструкций без обязательной ссылки на их марки. Теоретическая часть занимает до 20…25 % учебного времени. Остальное время отводится на изучение конструкций механизмов на примерах конкретных моделей машин в специализированных лабораториях кафедры.

При изучении конструкций основное внимание уделяется назначению, принципу работы, регулировкам основных сборочных единиц и агрегатов, причинам возможных неисправностей, признаки по которым они проявляются и мерам предупреждающих или устраняющих эти неисправности.

Краткий исторический обзор отечественного авто- тракторо- и комбайностроения. Мобильная энергетическая техника получила широкое распространение в сельском хозяйстве. Доля их участия в выполнении сельскохозяйственных работ постоянно растет, что можно продемонстрировать на примере динамики изменения энерговооруженности по годам:

1950 г. 1965 г. 1980 г.

1,47 кВт (2 л.с.) 5,15 кВт (7 л.с.) 18,8 кВт (25,6 л.с.)

Тракторостроение. В 1785 г. профессор М.М. Комов выдвинул идею создания «быстро-движной машины для облегчения труда крестьян и замены лошадей». Однако только в 1889 г. крестьянин Ф.А. Блинов на Саратовской выставке продемонстрировал работу первого в мире парового гусеничного трактора [N=20 л.с. (14,7 кВт)] — вагон особого устройства с бесконечными рельсами. Схема движителя этого трактора стала классической и используется до сих пор в производстве современных гусеничных тракторов.

В 1879…1884 гг. О.С. Костович создал двигатель внутреннего сгорания с электрическим зажиганием, работающий на жидком топливе.

В 1893…1895 гг. Я.В. Мамин (ученик Ф. А. Блинова) построил самоходную тележку с нефтяным двигателем внутреннего сгорания, а в 1910…1911 гг.— организовал производство серии тракторов «Русский трактор» трех модификаций 20, 30 и 60 л.с. (14,7, 22 и 44 кВт).

В 1902 г. инженер Г.В. Тринклер сконструировал двигатель с воспламенением от сжатия.

До 1917 г. в России не было ни автомобильной, ни тракторной промышленности. В основном единичные экземпляры ввозились из-за рубежа.

В период 1917…1930 гг. ведутся поисковые работы в области тракторостроения. Небольшими сериями были выпущены тракторы «Карлик», «Могул», «Коломенец», «Запорожец», «Большевик», «Фордзон — Путиловец», «Коммунар» и др. Хотя работа по созданию таких тракторов еще не могла оказать заметного влияния на переустройство сельского хозяйства, однако позволила подготовить научную и производственную базу для серийного производства тракторов.

С 1930 г. начинается период массового производства отечественных тракторов на специализированных тракторных заводах.

В июне 1930 г. приступил к выпуску колесных тракторов СТЗ (Сталинградский тракторный завод им. Ф.Э. Дзержинского). В октябре 1931 г. Харьковский тракторный завод им. С. Орджо­никидзе начинает выпуск колесных тракторов ХТЗ.

В 1933 г. на Челябинском тракторном заводе было освоено производство тяжелых гусеничных тракторов С-60. В 1934 г. Кировский завод в Ленинграде начал выпуск пропашных колесных тракторов «Универсал» оригинальной отечественной конструкции.

Во время войны вступил в строй новый Алтайский тракторный завод (АТЗ), в первые годы после окончания Великой Отечественной войны начали выпуск тракторов Липецкий (ЛТЗ) и Владимирский (ВТЗ) тракторные заводы, а затем крупнейший в Европе Минский тракторный завод (МТЗ).

В годы восьмой пятилетки (1966…1970 гг.) наша страна заняла первое место в мире по производству тракторов. Этот период ознаменовался созданием нового поколения отечественных тракторов с дизельными двигателями.

В 70-е годы начался выпуск энергонасыщенных тракторов на Харьковском и Кировском заводах.

В 1986 г. всего выпущено 600 тыс. тракторов общей мощностью 40 млн. кВт. С каждым годом увеличивается их выпуск, улучшаются технико-экономические показатели, повышаются мощность, рабочая скорость движения с 3,5…7 до 9 км/ч, топливная экономичность, надежность; уменьшается удельная материалоемкость. Многие детали и сборочные единицы тракторов унифицируются.

В 1986…1987 гг. тракторостроители приступили к выпуску нового поколения тракторов: МТЗ-100, ДТ‑175С и их модификаций.

Теоретической основой советского тракторостроения послужили исследования Е.Д. Львова, Д.А. Чудакова, Н.Р. Брилинга, В.Н. Болтинского и многих других ученых и инженеров.

Автомобилестроение. Первые автомобили «Руссо-Балт» начали изготовлять в 1909 г. на Русско-Балтийском вагонном заводе, используя вначале при сборке много импортных деталей и сборочных единиц. К 1915 г. завод выпустил только 625 легковых и грузовых машин. Автомобильная промышленность фактически начала развиваться в нашей стране после Великой Октябрьской социалистической революции.

В конце 1923 г. выпущен первый советский автомобиль АМО-Ф15 грузоподъемностью 1,5 т, а в 1925 г. Ярославский автозавод приступил к серийному производству трехтонных грузовых автомобилей Я-3.

Пуск Горьковского, реконструкция Московского и расширение Ярославского автозаводов способствовали быстрому росту отечественного автомобилестроения.

Послевоенные годы стали периодом интенсивного развития советской автомобильной промышленности. Вновь построенные Минский, Кутаисский, Кременчугский и реконструированные заводы пополнили парк страны автомобилями, созданными с учетом различных назначений.

В конце восьмой пятилетки (1966…1970 гг.) в строй вступил Волжский автомобильный завод-гигант (ВАЗ), изготовляющий легковые автомобили, а в десятой пятилетке (1976…1980 гг.) — Камский комплекс заводов (КамАЗ), которые выпускают различные модели дизельных автомобилей большой грузоподъемности.

В годы двенадцатой пятилетки (1986…1990 гг.) продолжаются работы по повышению мощности и топливной экономичности двигателей, надежности, комфортабельности, проходимости автомобилей; снижению их материалоемкости и трудоемкости обслуживания; унификации деталей.

Современные автомобили, предназначенные для работы в сельскохозяйственном производстве, должны обладать высокой проходимостью, иметь минимальную скорость движения (2,0…2,5 км/ч) для работы с уборочными машинами и выполнять транспортные операции в режиме тягач — прицеп.

Этим требованиям отвечают дизельные автомобили Урал‑5557 и КАЗ-4540. В 1988 г. начат выпуск бортового грузового дизельного автомобиля ЗИЛ-4331.

В связи с широким внедрением в народное хозяйство страны дешевого газового топлива увеличено производство автомобилей, работающих на сжиженном и сжатом газе.

Огромная роль в развитии автомобилестроения принадлежит академику Е.А. Чудакову, который разработал теорию и методику расчета автомобиля.

Работы по совершенствованию конструкции автомобиля продолжаются в многочисленных научно-исследовательских институтах и конструкторских бюро.

Комбайностроение. В 1928 г. в нашей стране было всего лишь два комбайна. СССР — первая в мире европейская держава, которая освоила массовое производство зерноуборочных комбайнов. Это началось в 1929 г., когда в Запорожье на заводе «Коммунар» изготовили первые 104 советских комбайна марки «Коммунар». Всего, начиная с 1929 г., наша промышленность освоила производство комбайнов следующих марок (первая цифра год начала выпуска вторая — год снятия с производства):

«Коммунар»	1929	1941	СЗК	1932	1936
С-1	1932	1941	СКАГ-5А	1936	1941
С-6	1947	1957	РСМ-8	1957	1958
ПК-2	1957	1958	С-4	1947	1955
С-4М	1955	1958	СК-3	1958	1962
СК-4	1962	1969	СК-4А	1969	1973
СКД-5 «Сибиряк»	1969	1981	СКД-6 «Сибиряк»	1981	1984
CK-6-II «Колос»	1971	1984	СК-6А «Колос»	1985
СК-5 «Нива»	1973	1981	СК-5А	1981	1984
СК-5М	1984		«Енисей»	1985
«Дон-1500	1986		«Дон-1200»	1986

Первые семь комбайнов — прицепные, остальные — самоходные.

Отечественное комбайностроение с 1929 г. прошло огромный путь, как по совершенствованию конструкции, так и улучшению обслуживания комбайна и условий труда машиниста. Сопоставим основные технические характеристики (таблица 1) первого нашего комбайна и одной из современных машин.

Все регулировки на комбайне «Коммунар» выполнялись вручную при его остановке. На комбайне «Колос» применены гидравлические, контрольные и автоматические устройства, облегчающие труд комбайнера. Важнейшие регулировки выполняются на ходу.

	«Коммунар»	«Колос»
Мощность двигателя кВт	20,2	110,4
Ширина молотилки мм	796	1500
Пропускная способность кг/с	2	6…7
Тип барабана	дековый	бильный
Соломотряс	ротационный (экстенсивный)	клавишный (интенсивный)
Очистка	две очистки и три вентилятора	одна очистка и один вентилятор
Копнитель (измельчитель)	нет	механизированный
Кабина	нет	благоустроенная с регулируемым сиденьем
Привод	чугунные цепи	клиноременные передачи и роликовтулочные цепи

Таблица 1 — Технические характеристики первого комбайна и комбайна «Колос»